卢天恩
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摘要：本文从深圳地铁2号线列车控制系统部件的年度故障率统计及各部件的典型故障分析两方面，介绍了地铁列车控制系统在列车验收及日常维护中需要注意的问题。
关键词：地铁车辆；牵引控制电路；故障；控制措施
一、前言
地铁车辆控制系统作为车辆的重要组成部分，在日常的正常行车及安全方面起到重要作用，同时也是检修方面重点工作。控制系统包含的部件多，分布广，连接着车上的许多设备，其故障后带来的影响也比较大，因此更需提高其可靠性。
二、部件年度故障率统计
根据对深圳地铁2号线控制电路常见故障统计表：
从以上的统计可以看出，司控器、接线故障的故障率是逐渐降低的，而继电器故障却是逐年上升；故障总数上可以看出故障多发生在新车运营的前两年，后期故障较为平稳。因此，在运营初期需重点关注的是司控器、接线检查，随着运营时间的增加需重点关注继电器的维保。
三、各部件典型故障
1、司控器
1）司控器分压电阻故障
故障现象：2011年5月，229车、216车先后在正线报“司控器超量程故障”，HMI上显示“主控手柄”图标红色，推牵引手柄但无牵引力输出。列车以TRB模式回库后，检查发现司控器分压定值电阻阻值都变为无穷大，判定为电阻故障导致牵引参考值输出超过了理论值，导致列车故障。该分压定值电阻为陶瓷电阻，在震动工况下容易出现内部电阻丝熔断现象；将陶瓷电阻全部更换为金属电阻，故障再未次发现。
故障原因：陶瓷分压定值电阻不适用于强震动的工况。
2）警惕按钮无法按下
故障现象：2012年1月19日，233车在正线出现司控器警惕按钮卡滞无法按下故障，检查发现主控手柄金属杆固定螺母压紧在警惕按钮下半部橡胶上，司机在转动警惕按钮时固定螺母产生联动，导致固定螺母上升脱出，无法按下警惕按钮；经普查发现共有24台司控器存在同样的问题，将有问题的警惕按钮下半部橡胶内圈深度减少0.5-1mm后恢复正常。
故障原因：警惕按钮下半部分橡胶块注塑工艺尺寸不统一。
3）司控器钥匙联锁块螺丝松动
故障现象：2012年12月13日，207车在新秀折返后2071车司控器方向手柄无法回零，司机室无法切换到6端；检查发现列车主控钥匙与方向手柄间的联锁块螺丝松出并阻止方向手柄动作。
故障原因：司控器钥匙联锁块螺丝松动。
2、接线故障
1）接线螺丝不紧固导致打火
故障现象：2011年6月23日，2266车一位端空调机组不工作，且司机室送风机不工作，检查发现5车的三相空开2QF10跳闸，且W相接线铜排有严重的放电烧伤痕迹，更换新的接线铜排及接线端子。
故障原因：接线紧固螺栓松动。
2）整改后接线未包扎导致接地故障
故障现象：2013年2月15日，212车司机在世界之窗上行线报，列车站台作业完毕后AMC、MCS模式均无法动车，右侧开、关门灯不亮，7QF01空开跳闸且不可恢复，手动开门无效；司机手动解锁车门后清客退出服务。检查发现强行开门按钮处有两根已废弃的线裸露，且其中一根7105线的线头处有烧损痕迹，判定为整改时遗留的接线只取消了一端且未进行包扎，导致接地。重新将废弃的接线两端都进行取消并进行包扎。
故障原因：整改未执行到位，作业质量问题。
3）接线破皮接地
故障现象：2013年2月17日，210车在东角头上行时报列车受电弓降下，列车没有牵引力，启动救援程序将列车推至就近存车线。检查发现PH箱内部高压开关辅助触点接线被金属边缘磨破放电，导致双弓降下。
故障原因：PH箱高压开关辅助触点接线被金属边缘磨破接地。
4）端子排与短接片不匹配
故障现象：2014年10月，2081车在正线报列车远、近光灯都不亮。回库后检查发现远、近光灯的电源接线5201线在司机室设备柜端子排处的短接片接触不良。由于5201线需分别接到主、副司机台下，因此在司机室设备柜采用了两个端子排进行了接线，中间使用了一个短接片；检查发现使用的端子排一片为2.5mm2，另一片为1.5mm2，而使用的短接片为1.5mm2的，因此在震动时会产生短接片与2.5mm2端子排接触不良的情况，更换短接片后恢复正常。
故障原因：短接片两端的端子排大小不一致。
3、继电器故障
1）继电器线圈断线故障
故障现象：2013年6月23日211车司机在世界之窗上行线报，列车AMC模式进站对标准确，但车门、屏蔽门无法打开，空开未跳闸；司机手动解锁车门后清客退出服务。回库后检查发现列车开右门继电器7KA04（型号：D-U204-KLC）线圈阻值为5.03MΩ（正常为5.3KΩ），说明继电器线圈断线。后续连续发生相似故障，厂家回复为该批次继电器焊接工艺问题，对该批次继电器进行更换。
故障原因：继电器焊接工艺问题。
2）继电器触点阻值变大
故障现象：2015年1月21日222车以AMC模式运行时发生紧制，信号屏显示车门未锁闭；后经检查发现车门关好回路上的3KA02继电器（型号：D8-U204）5R/9R常开触头在得电闭合后，其阻值在8.4千欧姆至43.7千欧姆跳变，超出正常范围，更换新的继电器。
故障原因：继电器触点阻值变大。
3）延时继电器卡滞故障
故障现象：2012年4月16日，224车在试验开门后转换司机台作业时发现车门无法关闭，检查其他车辆也发现在快速转换司机台时容易出现该现象；后经调查原因为车门电路上采用的TDE-U204-KLC延时继电器为无源延时继电器，其在短时间得电的情况下（<20ms）内部电容无法完成充电，会导致继电器无法动作的情况；后续全部更换为有源延时继电器。
故障原因：延时继电器本身特性问题。
4、空开故障
1）保护开关整定值偏小
故障现象：2013年6月，空调系统频繁报高压故障，检查故障原因大部分为空调冷凝风机跳闸；对空开整定电流值进行调整后恢复正常。
故障原因：空开整定电源值设定低于实际电路要求。
5、按钮/旋钮故障
按钮/旋钮的故障多表现在指示灯的故障。
四、预防控制措施
1、从以上的典型故障可以看出，产品设计类的问题较多；因此需参与到列车的设计、部件选型等，及时将日常使用、维护中遇到的问题反馈给列车制造厂，从源头上解决问题。
2、加强列车的预验收管理，把好列车到段后的首关。很多问题如果能在列车预验收上发现并督促厂家整改，就可以减少正线运营指标。如司控器螺丝松动、接线松动等，就应该能在预验中发现并处理。
3、对列车运营中出现的普遍性问题，要求厂家进行全面的普查、整改，避免问题扩大化。如在发现几个继电器线圈断线等特殊问题时，就应及时联系厂家提供问题原因及整改方案。
4、加强日常维护，制定科学的维修周期及内容。如继电器触点电阻值增大等，就需要定期对继电器进行更换。
5、对部分特别关键部件，可以考虑增加旁路等技改方案，提高列车可靠性。如影响到列车牵引、制动功能等特别重要的继电器，可考虑增加旁路开关或备用模式。
五、结束语
针对地铁车辆控制系统的常见故障，为了保障地铁列车的可靠运行，要从列车设计、列车验收、日常维护、技术改造等多方面入手，提高地铁列车控制系统的可靠性。
论文作者:卢天恩
论文发表刊物:《基层建设》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/10/8
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